Acum, zbor în formare cu asteroidul Bennu, nava spațială OSIRIS-REx va petrece următoarele optsprezece luni cercetând această piesă curată a sistemului solar primordial: cartografierea compoziției sale, studierea mișcărilor sale și rezolvarea de ce și unde se află astfel de obiecte similare. Acest sondaj inițial este în așteptarea Zilei Independenței 2020, când nava spațială - dimensiunea unui camion UPS cu mobilitatea unui colibri - va apărea mecanismul său de colectare a eșantioanelor împotriva lui Bennu pentru a aduce acasă un recipient sigilat de asteroid premium, de gradul A analize la laboratoarele din întreaga lume.
„Vom fi văzut Bennu dintr-un punct de lumină și, odată întors pe Pământ, până la atomii săi. Este destul de uimitor. Nu există niciun alt corp pentru care să fie valabil ”, spune Dante Lauretta, investigatorul principal al misiunii, de la biroul său de la Laboratorul Lunar și Planetar de la Universitatea din Arizona. Se gândește pentru o clipă și adaugă: „Poate sălbatic 2.”
Cometa Wild 2 a fost eșantionată de misiunea Stardust a NASA în 2004. A fost prima misiune de revenire a mostrei de la agenția de la programul Apollo, deși nu a abordat îndrăzneala pe care o fac Lauretta și echipa sa la Bennu. Stardust a colectat particule în urmele cometei, cea mai mare fiind de aproximativ un milimetru și a găsit aminoacizi esențiali pentru viață, schimbând înțelegerea științifică a formării cometare. OSIRIS-REx, pe de altă parte, va duce acasă până la 4, 4 kilograme de asteroid carbonace. Este imposibil să prezicem ce va dezvălui cariera sa, întrucât componentele Bennu sunt considerate mai vechi decât sistemul solar în sine, însă studierea unui astfel de material antic este probabil să completeze lacune în modelele noastre de formare a sistemului solar și calea care a condus în cele din urmă. la viața pe Pământ.
Imaginea asteroidului Bennu, făcută de nava spațială OSIRIS-REx pe 16 noiembrie 2018, de la o distanță de 85 de mile (136 km). (NASA / Goddard / Universitatea din Arizona) Misiunile de întoarcere a probelor sunt exact cum sună, prinzând unele exemplare cerești în habitatul său natural și aducându-l acasă pentru analiză. Deși oamenii de știință planetari au lucrat vrăjitorie cu landers și rovers, proxie-urile lor mecanice sunt încă limitate frustrant în știința pe care o pot face. Sarcinile științifice ale roboților sunt limitate de masă și putere, în timp ce spectrometrele de pe Pământ pot fi de dimensiunea unei clădiri. Un sincrotron ar putea fi la un kilometru. Acestea au dimensiunile Star Trek. Ideea din spatele returnării eșantionului este că, dacă nu putem aduce instrumentele la țintă, vom aduce ținta la instrumente.
„Am fost în această clădire în 2008, când debarcaderul Phoenix s-a aflat pe suprafața marțiană, iar primele buchete de pe Marte nu s-ar scutura de brațul robotului pentru analiză”, spune Lauretta. „S-au gândit până la urmă. L-au încălzit și s-a eliberat și și-a făcut drumul spre spectrometrul de masă și ne zgâriam capul și încercam să ne dăm seama. Și m-am gândit la mine: dacă aș avea un bob care aș putea prelua din acea bucată, aș putea să-ți spun de o sută de ori mai multe informații decât ceea ce tocmai ai scos din acel instrument. "
Nu toate domeniile de studiu planetare sunt avansate prin analiza probei. Un geofizician care speră să înțeleagă un obiect planetar ar putea să nu ajungă la o lopată de regulit extraterestru la început. NASA are o cadență de explorare consacrată pentru înțelegerea corpurilor planetare: flyby, orbiter, lander, rover, misiune-returnare a probelor și apoi misiune umană. Luna a bifat fiecare casetă. Mars 2020, următorul rover al NASA, lansat în anul său omonim, va începe procesul de memorie în cache. Va îmbutelia murdăria lui Marte pentru ca un viitor debarcader să se adune și să explodeze acasă. După aceea, trimiteți astronauți.
„De zeci de ani, probele lipseau clar din studiul lui Marte”, spune Lindy Elkins-Tanton, directorul Școlii de explorare a pământului și spațiului de la Universitatea de Stat din Arizona. „Oricât de avansați suntem cu instrumente la distanță, este uimitor cât de mult învățăm când îl avem în mâinile noastre. Nu există doar nicio substituție. ”
Deși oamenii de știință planetari studiază meteoritele marțiene pentru o perspectivă asupra istoriei acelei planete, meteoriții nu pot răspunde la întrebarea dacă Marte a fost vreodată o locuință a vieții. Mai mult decât atât, oamenii de știință nu știu cu precizie unde sau când au provenit probele înainte de a se prăbuși pe Pământ. Deși meteoritele de pe Marte descoperite pe Pământ pot fi datate cu exactitate, ele sunt considerate a fi o probă probabil părtinitoare, tânără în raport cu suprafața marțiană.
Elkins-Tanton face parte din echipa științifică Mars 2020 și servește ca principalul investigator al misiunii Psihice a NASA de a studia un asteroid metalic, gândit a fi un nucleu planetar, creat pentru lansare în 2022. Ea spune că imediat, oamenii de știință ar studia Martian probe pentru materiale organice și machiajele lor izotopice. Un astfel de studiu al raporturilor izotopilor ar oferi un puternic indiciu dacă materialul a fost creat de viață.
Cercetătorii ar cita, de asemenea, eșantionul, „ceva ce nu putem face cu nicio precizie cu roboții”, spune Elkins-Tanton. „Este nevoie de lucrări super, super fine, în laboratoarele de izotopi, pentru a obține vârsta exactă a unei cereale minerale sau a unei roci superioare.” Oamenii de știință lipsesc în prezent date absolute pentru rocile de pe suprafața planetei Marte, iar „eșantioanele ar ajuta la rezolvarea unora dintre aceste argumente permanente despre când Marte era ud. Care au fost diferiții eoni, epocile diferitelor activități chimice de pe suprafața de pe Marte? ”
Navele spațiale de fiecare aromă sunt limitate în mod inerent de hardware-ul științific pe care îl zboară. Când Galileo a ajuns la Jupiter în 1995, instrumentația sa era de zece ani. Deși tehnologia a avansat în decursul acelui deceniu, bătrânul Galileo nu a putut folosi nimic. Misiuni de probă, pe de altă parte, sunt esențiale în viitor, spune Ryan Zeigler, curatorul de probe Apollo al NASA. Pe măsură ce tehnologia avansează, probele pot fi prelevate din stocare și revizuite pentru analize noi.
„Am crescut în știința lunară cu o lună uscată de oase”, spune el. „Pe Pământ, aproape fiecare rocă are în interior un mineral cu apă legată în interiorul ei. Dar când oamenii de știință s-au uitat la eșantioanele de Apollo, nu au văzut asta. ”Această lipsă de apă a fost considerată în modele despre cum s-a format luna, cum a evoluat și, la rândul ei, a sugerat din ce a fost făcută Pământul. „Și atunci cu zece ani, am avut instrumente mai bune și ne-am uitat din nou la ochelarii și mineralele din eșantioanele lunare și am găsit apă în ambele.” Modelele lunare trebuiau reelaborate. „Dacă în lună există volatile, este viabilă ipoteza impactului uriaș? Da, dar oamenii de știință au trebuit să regleze modul în care impactul gigantului a funcționat pentru a menține volatilele. Asta a fost semnificativ.
Astfel de analize vor plăti dividende atunci când astronauții vor reveni acolo. „Costă foarte mulți bani pentru a trimite ceva pe lună, așa că orice utilizare a resurselor pe care le putem face pe site este esențială. Și putem folosi compoziția lunii din eșantioane de Apollo pentru a înțelege ce putem folosi. ”Zeigler explică că metalele din regulitul lunar ar putea fi utilizate pentru a face habitate. Apa poate fi extrasă. „Oamenii de știință au venit cu o jumătate de duzină de moduri diferite de a produce oxigen din solul lunar, folosind probele Apollo, la scară mică, pentru a exersa mai departe. Dacă pot produce cantități mari de apă pe lună sau hidrogen și oxigen - acesta este combustibilul rachetelor! Ceea ce la rândul său permite explorarea umană a altor părți ale sistemului solar. ”
Nava spațială OSIRIS-REx a NASA este dezvăluită după ce capacul său de protecție este eliminat în cadrul instalației de deservire periculoasă a încărcărilor utile din Kennedy Space Center din Florida, pe 21 mai 2016 (NASA / Dimitri Gerondidakis) Toate eșantioanele de obiecte cerești sunt manipulate și stocate de Divizia de Cercetare și Explorare a Astromaterialelor din Centrul Spațial Johnson al NASA din Houston. De fiecare dată când un nou eșantion este colectat, noi instalații sunt construite pentru a se potrivi sursei sale și a menține eșantionul izolat și neatins. Deși OSIRIS-REx nu își va returna eșantioanele Bennu până în 2023, Johnson va începe curând construcția pe un nou set de laboratoare pentru a adăposti Bennu și, de asemenea, o parte a asteroidului Ryugu, care va fi în curând eșantionat de nave spațiale Agenția Japoneză de Explorare Aerospațială (JAXA). Hayabusa-2.
Centrul NASA a efectuat deja studii privind modul de depozitare a probelor de pe Marte; este doar o chestiune de apropiere a misiunii suficient de aproape de linia de sosire pentru a mobiliza macarale și buldozere pentru noile instalații de depozitare de pe Pământ. De asemenea, divizia de astromateriale urmărește cu atenție misiunea japoneză Martian Moons Exploration (MMX), care va lansa în 2024 și va arăta cea mai mare din cele două luni ale lui Marte, Phobos.
Mai aproape de casă, există CAESAR, un finalist al programului „New Frontiers” al NASA, care ar proba cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko în 2038, dacă este aprobată pentru finanțare. „Ne uităm deja la ce ar fi nevoie pentru a vindeca eșantioane de la o cometă”, spune Zeigler. „Din fericire avem mult timp, pentru că este o provocare. Este frig, este implicat gaz, sunt volatile implicate. Nu este imposibil, dar va cere să ne dezvăluim cum facem acest lucru și să furnizăm protocoale pentru modul în care gestionăm tipuri complet noi de eșantioane. "
Obținerea probelor înapoi pe Pământ, deși extraordinar de provocatoare, este doar jumătate din bătălie. Adevărata știință începe odată ce sunt sigure și solide în depozitare.
„Un motiv pentru care eșantioanele Apollo sunt încă utile științei”, spune Zeigler, „este pentru că am petrecut timp și eforturi pentru a avea grijă de ele, astfel încât acestea ne spun despre lună, și nu despre Houston.”
David W. Brown este autorul One Inch From Earth, povestea oamenilor de știință din spatele misiunii NASA în Europa. Acesta va fi publicat anul viitor de către Custom House.
